斗輪機(jī)整體平移技術(shù)

韓曼

摘? 要：為了滿足當(dāng)?shù)丨h(huán)保政策要求，須對(duì)發(fā)電廠大型露天煤場(chǎng)進(jìn)行封閉改造，在不影響生產(chǎn)的前提下，進(jìn)行封閉式煤場(chǎng)擋煤墻及鋼網(wǎng)架的施工，原斗輪機(jī)軌道位于擋煤墻基礎(chǔ)范圍內(nèi)，斗輪機(jī)軌道需要移位，同時(shí)斗輪機(jī)也需要移位。斗輪機(jī)設(shè)備拆裝復(fù)雜，為了減少拆裝作業(yè)，設(shè)備要盡快投入使用，以此來(lái)保證電力生產(chǎn)，使斗輪機(jī)整體平移過(guò)程順利進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：環(huán)保;發(fā)電廠;煤場(chǎng);斗輪機(jī);平移

中圖分類號(hào)：TH24? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 工程概況

某發(fā)電廠2×320MW燃煤發(fā)電機(jī)組進(jìn)行封閉式煤場(chǎng)改造，因廠內(nèi)重新規(guī)劃整改需要，將原西邊斗輪機(jī)向東整體遷移52.3 m 。斗輪堆取料機(jī)是大型、連續(xù)的散料運(yùn)輸設(shè)備，用于煤場(chǎng)的堆取煤作業(yè)。被遷移斗輪機(jī)總質(zhì)量約350 t，寬6.5 m、長(zhǎng)20 m、總體高度約15 m，至頂有斗輪懸臂。其他行走機(jī)構(gòu)由2組驅(qū)動(dòng)輪，2組制動(dòng)輪及2組從動(dòng)輪結(jié)合鋼箱梁框架焊接組成，如圖1所示。

2 平移改造方案

2.1 平移方案介紹

為免去重新拆除安裝工作，該次斗輪機(jī)整體平移采用以下方案。利用液壓同步千斤頂先將斗輪機(jī)整體頂升45 cm高，直至原滑動(dòng)輪脫離軌道為止，再在斗輪機(jī)行走框架下方設(shè)計(jì)一個(gè)整體可移動(dòng)的上托架，經(jīng)過(guò)荷載托換，將斗輪機(jī)安置在由圓鋼形成滾動(dòng)、“H”型鋼為下軌道組成滾動(dòng)系統(tǒng)的上方。為了保證斗輪機(jī)在平移實(shí)施過(guò)程的穩(wěn)定性，斗輪機(jī)懸臂要預(yù)先旋轉(zhuǎn)到中心位置，尾車及懸臂稍作限位加固，待以上工序準(zhǔn)備完善，然后再利用液壓動(dòng)力牽引系統(tǒng)把斗輪機(jī)向東平移52.3 m，對(duì)好新安裝處的行走軌道，再用PLC同步千斤頂將斗輪機(jī)稍作頂升，拆除所有平移加固的上托架及下軌道滾動(dòng)系統(tǒng)，把斗輪機(jī)降到所有輪子入軌后即可[1]。以下是平移前和平移后斗輪機(jī)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際照片。

2.2 平移技術(shù)難點(diǎn)分析

將斗輪機(jī)整體向東平移52.3 m，必須在新址重新就位入軌。技術(shù)難點(diǎn)有8個(gè)。1）該設(shè)備整體性體積大、上端斗輪機(jī)懸臂為活動(dòng)性，動(dòng)態(tài)平移著重受力點(diǎn)不好找。2）平移上托架荷載傳遞受力面不夠，需要額外增設(shè)鋼制上滑梁。3）被平移設(shè)備受現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件影響，滾動(dòng)系統(tǒng)加托盤(pán)凈高受限須同步頂升。4）平移距離較遠(yuǎn)，下軌道須設(shè)計(jì)混凝土行走軌道，上鋪H型鋼12 m輪回倒用。5）動(dòng)態(tài)頂升需要額外增設(shè)上支撐及下反力。6）頂升時(shí)同步精確度要高，要不然會(huì)使設(shè)備產(chǎn)生撬力變形。7）受力荷載分散點(diǎn)偏少，受力復(fù)雜。8）沉降時(shí)需稱秤，找出設(shè)備重心點(diǎn)才能精確找出 千斤頂布置的位置。

3 平移施工方案

3.1 平移施工步驟

主要施工步驟如下。整體頂升反力制作→頂升設(shè)備安裝→同步頂升實(shí)施;平移下滑道安裝→斗輪機(jī)托架及滾動(dòng)系統(tǒng)施工→平移系統(tǒng)安裝→動(dòng)態(tài)平移→安裝沉降頂升系統(tǒng)→荷載托換→動(dòng)態(tài)沉降→就位入軌→頂升系統(tǒng)拆除。

3.2 平移施工要點(diǎn)

3.2.1 平移路線基層處理

該次平移的下滑道制作是在原址和新址上設(shè)計(jì)6條鋼筋混凝土設(shè)備平移跑道，原自然地面按設(shè)計(jì)標(biāo)高挖平、碾壓夯實(shí)，混凝土做成條基型，高30 cm、寬1.2 cm，澆筑完成用C30細(xì)石混凝土找平，高低差控制在2 mm內(nèi)。每條軌道順平移路線鋪上長(zhǎng)25 m的25H型鋼，H型鋼鋪設(shè)好預(yù)先涂上1 mm厚的潤(rùn)滑油，這樣能確保在動(dòng)態(tài)平移時(shí)有良好的滾動(dòng)效果并能相應(yīng)減少摩阻。

3.2.2 上托架制作及軌道安裝

完成下滑道施工，在斗輪機(jī)框架緊貼下方位置制作上托架。上托架制作要結(jié)合斗輪機(jī)設(shè)計(jì)情況，主要是托架和斗輪機(jī)底部連接。平移要求在斗輪機(jī)X方向桁架梁垂直加焊一根可以獨(dú)立荷載80 t左右扁擔(dān)梁，在扁擔(dān)梁兩端豎立2根支撐點(diǎn)作為平移上軌道的受力點(diǎn)，沿平移方向在斗輪機(jī)原支撐柱兩側(cè)設(shè)計(jì)雙軌道，斗輪機(jī)共6個(gè)支撐機(jī)構(gòu)，可以使用12條1.5 m或2 m長(zhǎng)的上軌道。安裝上軌道順平移方向前后均要超出斗輪機(jī)原尺寸1m，這樣可以加大斗輪機(jī)本身接觸面及荷載分散，同時(shí)提高斗輪機(jī)的穩(wěn)定性。平移滾軸使用直徑為8 cm圓鋼制作，滾軸安裝間距20 cm～25 cm，下軌道可采用混凝土現(xiàn)澆梁上鋪1 mm鋼板制作或混凝土作為基層上鋪H型鋼，兩者均可使用。

3.2.3 沉降平臺(tái)制作

該次沉降頂升平臺(tái)制作材料選用25H鋼雙面焊接，其大小尺寸和滑塊上滑板相同制作。沉降平臺(tái)焊接完、在千斤頂支撐位置焊接長(zhǎng)5 cm、直徑為12 cm的無(wú)縫空心管，作為千斤頂活塞桿支撐限位。該次使用沉降設(shè)備為100 t千斤頂、高0.3 m完成工作狀態(tài)為0.12 m。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際標(biāo)高，沉降下反力需墊高80 cm，墊高部位材料使用25工字鋼制作，臨時(shí)托換使用鋼制作馬鐙，單個(gè)馬鐙承載力為30 t，共制作5個(gè)同樣的馬鐙，（可用壁厚1 cm、直徑40 cm空心管或用10#槽鋼焊接制作），其制作高度按設(shè)計(jì)要求可低5 cm～10 cm，使用時(shí)可用不同厚度鋼板墊襯。

3.2.4 整體頂升沉降平臺(tái)制作及荷載托換

根據(jù)結(jié)構(gòu)平面確定頂升支點(diǎn)，即確定千斤頂?shù)牟贾梦恢谩４_定的原則是上部結(jié)構(gòu)要受力合理，各個(gè)頂升支點(diǎn)的受力比較均勻，千斤頂數(shù)量盡量少，計(jì)算各頂升支點(diǎn)豎向荷載設(shè)計(jì)值。根據(jù)各支點(diǎn)受力選擇千斤頂，千斤頂?shù)念~定壓力確定時(shí)安全系數(shù)不小于2。千斤頂反力基礎(chǔ)優(yōu)先選擇在原基礎(chǔ)上加固的方案，同步沉降方案設(shè)計(jì)。

3.2.5 平移動(dòng)力安裝及布置

整體遷移技術(shù)的基本原理是采用托換技術(shù)使被遷移的物體形成一個(gè)可移動(dòng)體，然后采用動(dòng)力設(shè)備對(duì)可移動(dòng)體施加推力或拉力，使其平移到新址。其關(guān)鍵技術(shù)包括結(jié)構(gòu)托換技術(shù)、遷移軌道技術(shù)、結(jié)構(gòu)分離技術(shù)、同步遷移技術(shù)、就位連接技術(shù)和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)。該次斗輪機(jī)平移反力基礎(chǔ)使用25H型鋼作為反力鋼梁、長(zhǎng)度為1 m。鋼梁置于斗輪機(jī)水平離開(kāi)位移1.25 m（100 t千斤頂長(zhǎng)度為1 m），緊挨鋼梁使用直徑12 cm圓鋼插入混凝土地坪，每根鋼梁使用2根圓鋼，插入地坪圓鋼，使用取芯砌割鉆孔，取孔鉆頭應(yīng)比圓鋼大3 mm，方便二次反力安裝取出來(lái)。縱、橫向布置4臺(tái)100 t千斤頂，行程為1 m，為雙作用千斤頂。加力設(shè)備使用容量200 L液壓站，電機(jī)功率為7.5kW，流油量為9 L/min，平移1m大約耗時(shí)10 min[2]。

3.2.6 動(dòng)態(tài)平移及監(jiān)測(cè)

動(dòng)態(tài)平移系統(tǒng)，因此，次平移斗輪機(jī)和建筑物比較總質(zhì)量相對(duì)來(lái)講比重較輕，該類型的設(shè)備如平移時(shí)須采用大噸位千斤頂100 t、行程1 m。加力系統(tǒng)配DTB—4A液壓控制系統(tǒng)，這樣，設(shè)備在動(dòng)態(tài)平移階段能夠體現(xiàn)走速緩慢平穩(wěn)、推力相對(duì)均勻。該次平移斗輪機(jī)估算約350 t，滾動(dòng)平移啟動(dòng)拉力按10%計(jì)算，即啟動(dòng)拉力35 t～40 t。平移階段監(jiān)測(cè)利用百分表控制，每平移1 cm相互比較。調(diào)配調(diào)試在正式頂推前，分別測(cè)試每軸頂堆產(chǎn)生微小位移時(shí)的推力，以實(shí)際測(cè)定各軸加荷比例。然后反復(fù)調(diào)整油泵的油壓力，直到斗輪機(jī)能夠勻速向前移動(dòng)。測(cè)定時(shí)在各軸處設(shè)置百分表，通過(guò)百分表的讀數(shù)能精確判斷平移距離是否相同。精度在0.1 mm以內(nèi)出現(xiàn)誤差可以利用液壓系統(tǒng)截止閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，直至同步為此。

3.2.7 原位下降工程要點(diǎn)

施工步驟如下。托換結(jié)構(gòu)和頂升支點(diǎn)位置定位放線→修建千斤頂反力支座基礎(chǔ);托換結(jié)構(gòu)施工→托換結(jié)構(gòu)下皮與千斤頂反力支座上皮應(yīng)保留足夠的空間用以安裝千斤頂→安裝千斤頂，通過(guò)在千斤頂下設(shè)墊塊調(diào)整千斤頂?shù)奈恢茫蛊浔ＷC活塞全部伸出油缸時(shí)能夠?qū)⑸喜拷Y(jié)構(gòu)頂升→施加壓力，將上部結(jié)構(gòu)頂緊→上部結(jié)構(gòu)與原軌道吻合入軌→當(dāng)千斤頂一個(gè)行程能夠使建筑物下降至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，每個(gè)支撐點(diǎn)保留1～2塊墊塊，其余全部取出→當(dāng)需要多個(gè)行程才能使建筑物頂升至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，取出一塊墊塊→千斤頂同步分級(jí)卸荷。建筑物下降支撐到剩余墊塊上→降低千斤頂標(biāo)高，然后加壓，使千斤頂活塞全部伸出油缸時(shí)能夠?qū)⑸喜拷Y(jié)構(gòu)頂升→每個(gè)支撐點(diǎn)再取出一塊墊塊→重復(fù)上述步驟，直至建筑物達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，建筑物支撐在最下面的1～2塊墊塊上→取出千斤頂，進(jìn)行就位入軌。

4 結(jié)論

該次平移工作，在保護(hù)設(shè)備的同時(shí)節(jié)省了施工時(shí)間，減少了重新拆除安裝的工作，斗輪機(jī)平移施工順利完成，為現(xiàn)場(chǎng)機(jī)組運(yùn)行提供煤炭輸送，保證機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]秦曙輝.斗輪機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J].露天采礦技術(shù)，2015（7）：53-55.

[2]張?jiān)娗?廠房?jī)?nèi)設(shè)備吊裝平移技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2019（35）：146-147.